Nataschka Meter
Nataschka Meter ist ein IoT-Prototyp für die artgerechte und sichere Haltung griechischer Landschildkröten. Das System führt Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Türstatus und Bewässerung in einer vernetzten Gesamtlösung zusammen.
Ein ESP8266 erfasst lokale Sensordaten und steuert Belüftung, Alarm und Pumpe. Über Azure IoT Hub gelangen Zustände zu einem Node-RED-Dashboard, das Datenverläufe zeigt, Konfigurationen entgegennimmt und manuelle Eingriffe ermöglicht.
Sicherheitskritische Abläufe bleiben bewusst auf dem Mikrocontroller. Dadurch funktionieren Belüftung und Türalarm auch ohne Cloudverbindung; lediglich die zeitgesteuerte Bewässerung ist an das Backend gekoppelt.
- 01 Erfassen Klima und Türstatus messen
- 02 Bewerten Grenzwerte lokal prüfen
- 03 Reagieren Lüften, warnen oder bewässern
- 04 Vermitteln Dashboard und LCD aktualisieren
Die Belüftung öffnet oder schließt ein Verdeck abhängig von definierten Temperaturgrenzen. Ein Reed-Kontakt überwacht die Terrariumtür und löst nach einer konfigurierbaren Verzögerung Buzzer und E-Mail-Warnung aus.
Für die Bewässerung schaltet ein Relais eine Tauchpumpe. Das zugehörige Tankmodell zeigt, wie die Elektronik perspektivisch zu einem integrierten, modular erweiterbaren Produkt weiterentwickelt werden kann.
Nataschka Meter
Der technische Prototyp entstand aus einer konkreten Haltungsaufgabe: Klimabedingungen nachvollziehbar machen, Risiken früh erkennen und wiederkehrende Eingriffe automatisieren.
Im Einzelprojekt entwickelte ich Nutzungskonzept, Elektronikaufbau, Embedded-Logik und Node-RED-Backend. Sensoren, Aktoren, Dashboard und lokales Display wurden schrittweise zu einem bidirektional kommunizierenden System verbunden.
Eine zentrale Herausforderung war die eindeutige Zuordnung verschiedenartiger Konfigurationswerte. Dafür erhielt jede Funktion einen eigenen dreistelligen Zahlenraum, aus dem der ESP8266 Zielmodul und Nutzwert ableitet.
Schrittmotor und Buzzer wurden non-blocking angesteuert, damit ihre zeitabhängigen Abläufe die regelmäßige Cloudkommunikation nicht unterbrechen. Fehlende persistente Zustandsspeicherung blieb als klarer nächster Entwicklungsschritt dokumentiert.
Module gemeinsam erproben
Der Breadboard-Aufbau machte Datenfluss, Spannungsversorgung und Aktoransteuerung während der Entwicklung direkt zugänglich.
End-to-End testen
Sensorwerte, Dashboardbefehle und Aktorreaktionen wurden im vollständigen Aufbau gemeinsam geprüft.
Der Mikrocontroller verarbeitet Sensor- und Konfigurationsdaten dort, wo eine unmittelbare Reaktion erforderlich ist. Belüftung und Türalarm bleiben dadurch auch bei einem Verbindungsabbruch aktiv.
Azure IoT Hub und Node-RED ergänzen diese lokale Logik um Fernzugriff, Visualisierung und Konfiguration, ohne zum alleinigen Eigentümer der sicherheitsrelevanten Abläufe zu werden.
Der Prototyp zeigte, dass ein vernetztes Gerät nicht nur Daten übertragen, sondern seinen letzten Zustand zuverlässig wiederherstellen muss. Ohne persistente Speicherung gehen Konfigurationen und die Position des Belüftungsverdecks nach einem Neustart verloren.
Diese Grenze wurde bewusst als Entwicklungsbedarf festgehalten: Eine Datenbank oder lokale Speicherung würde Zustände sichern und den Proof of Concept in Richtung eines belastbaren Produkts weiterführen.
